Forschung FT-IR und QCL Mikroskop

HYPERION II

Das HYPERION II ist unser vielseitiges FT-IR-Mikroskop für Forschung und Entwicklung, das Infrarot-Laser-Imaging (QCL) und FT-IR in einem Gerät kombiniert.

FT-IR und QCL.

Vereint. Schneller. Besser.

Banner HYPERION II

Highlights

Stark. Genau. Flexibel.

Die IR-Mikroskopie- und Bildgebungsforschungsplattform

Was ist neu beim HYPERION II:

Marten Seeba ist Produktmanager des HYPERION II und führte die Entwicklung bis in die Endphase. Er betont die eindrucksvolle Vergangenheit des HYPERION und beschreibt was neu ist.

Wie wir Infrarot-Laserbildgebung integriert haben:

Unser QCL-Pionier und Leiter der Lasermikroskopie bei Bruker, Niels Kroeger-Lui, erklärt, warum die Kombination von FT-IR und QCL einen Meilenstein in der IR-Mikroskopie setzt.

Unsere patentierte räumliche Kohärenzreduktion:

Unser Entwicklungsingenieur Sascha Roth gibt detaillierte Einblicke in die Entwicklung unserer patentierten räumlichen Kohärenzreduktionstechnologie.

FT-IR-Mikroskopie ergänzt durch Infrarotlaser Bildgebung (QCL)

Der HYPERION II ist synonym mit Innovation in der Geschichte der Infrarotmikroskopie. In seiner neuesten Version ermöglicht es IR-Bildgebung bis an die Beugungsgrenze des Lichtes und setzt immer noch Maßstäbe in der ATR-Mikroskopie. Es kombiniert FT-IR und Infrared Laser Imaging (ILIM) Mikroskopie in einem einzigen Gerät und bietet alle drei Messmodi: Transmission, Reflexion und ATR.

HYPERION II Eigenschaften:

  • µ-FT-IR Detektoren:
    Breit-, Mittel-, Schmalband-LN2-MCTs,
    thermoelektrisch gekühlter (TE-) MCT.
  • Focal-Plane-Array-Detektor für Infrarot-Bildgebung (64 x 64 oder 128 x 128 Pixel).
  • QCL-Implementierung durch Laser Infrared Imaging Module (ILIM, Laserklasse 1)
  • Objektivauswahl: 3,5x/15x/36x/74x IR,
    20x ATR, 15x GIR, 4x/40x VIS.
  • Erweiterung des Spektralbereichs – von Nahinfrarot (NIR) bis Ferninfrarot (FIR)
  • Auswahl der Blenden: manuelle Schneidenblende, automatisierte Schneidenblenden oder Blendenrad. (Metallschneidenblenden für NIR/VIS)
  • Vielzahl an Zubehören und Probentischen:
    Makro-IR-Bildgebungszubehör, Kühl- und Heiztische, externe Probenkammern, uvm.
  • Eine Auswahl an visuellen/optischen Werkzeugen: Dunkelfeldbeleuchtung, Fluoreszenzbeleuchtung, VIS-Polarisatoren, IR-Polarisatoren uvm.

HYPERION II bietet:

  • Perfekte Übereinstimmung von spektralen und visuellen Bildern. Dies gilt für alle Messmodi und explizit auch für die ATR-Bildgebung.
  • IR Mikroskopie mit höchster Empfindlichkeit an der physikalischen Beugungsgrenze des Lichtes.
  • Weltweit erste Kombination von FT-IR- und QCL-Technologie durch unser Infrared Laser Imaging Module (ILIM, Laserklasse 1).
  • Infrarot-Laserbildgebung in allen Messmodi (ATR, Transmission, Reflexion).
  • Patentierte räumliche Kohärenzreduzierung für artefaktfreie Laser-Imaging-Messungen ohne Empfindlichkeits- oder Geschwindigkeitsverlust.
  • Hohe Abbildungsgeschwindigkeiten:
    0,1 mm2pro Sekunde (FPA, Vollspektrum)
    6,4 mm2 pro Sekunde (ILIM, bei 1er Wellenzahl)
  • Optionaler TE-MCT-Detektor zur Durchführung von IR-Mikroskopie mit hoher Auflösung und Empfindlichkeit ohne flüssigen Stickstoff.
  • Emissionsspektroskopie und optionale Spektralbereichserweiterungen.

HYPERION II Anwendungen:

  • Life Science | Zellbildgebung
  • Pharmazeutika
  • Fehleranalyse und Ursachensforschung
  • Forensik
  • Mikroplastik
  • Industrielle Forschung und Entwicklung
  • Polymere & Kunststoffe
  • Oberflächencharakterisierung
  • Emissionsstudien an Emittern (LED, VOXEL)
  • Halbleiter

Eigenschaften

Das FT-IR Forschungsmikroskop für Pioniere und die die es werden wollen

Kaum eines unserer IR-Mikroskope verkörpert unsere Anwender so gut wie das HYPERION II:
Es ist flexibel, präzise, anpassungsfähig und immer an der Grenze des Machbaren.

Im IR haben Sie jederzeit die volle Kontrolle

Bei anspruchsvollen Experimenten geht es vor allem darum jede Stellschraube im Griff zu haben, jeden Parameter exakt einstellen und die Proben optimal handhaben zu können. Genau das ist die Grundlage des HYPERION II und sein wertvollstes Kapital: die absolute Kontrolle über das Experiment.

Ob FT-IR-Messungen im Einzelpunkt-Modus, beim Mapping oder der Bildgebung mit verschiedenen Detektoren oder Objektiven und egal mit welchem Probentisch: Sie entscheiden wohin es geht.

Das ist der klare Unterschied zu unserem LUMOS II IR-Mikroskop. Wo das LUMOS II dem Anwender mühsame experimentelle Einstellungen abnimmt und den Messprozess automatisiert, bleibt das HYPERION II das präzises Werkzeug, dass nur das tut, was der Anwender von Ihm verlangt - aber das mit höchster Qualität.

Das HYPERION II Mikroskop mit MCT-Detektor

Der Vergangenheit ein Denkmal setzen

Die meisten Anwender kennen die Stärken des HYPERION II dank des Vorgängers, der über 20 Jahre synonym mit Innovation in IR-Mikroskopie und Bildgebung war. Und all die Dinge, die das HYPERION zu einem herausragenden
FT-IR-Mikroskop gemacht haben, sind immer noch da. Nur eben schneller, besser und mit einer neuen, intuitiven Bedienoberfläche.

Das HYPERION II besitzt alle Funktionen, die Sie in Ihrer täglichen Forschungsroutine benötigen: flüssigstickstoff- und thermoelektrisch-gekühlte MCTs, Focal-Plane Array Imaging-Detektoren, VIS- und IR-Mikroskopiewerkzeuge wie spezielle Polarisatoren und natürlich die bekannte Fülle an speziellem Zubehör.

Mit dem HYPERION II wollten wir ein weiteres mal Maßstäbe in der FT-IR-Mikroskopie und Bildgebung setzen und unserem Namen als Innovationsführer gerecht werden. Wir führen eine neue und spannende Technologie ein und behalten all die guten, etablierten und geschätzten Dinge, die das HYPERION ausmachten.

HYPERION II ILIM und Probenfach (links) und mit Focal Plane Array Imaging Detektor (rechts)

FT-IR durch Infrarot-Laserbildgebung (QCL) erweitern
 

QCL und FT-IR in einem Mikroskop

Zum ersten Mal können Anwender auf ein IR-Mikroskop zugreifen, das FT-IR- und QCL-Technologie in einem Gerät kombiniert. Mit einem Knopfdruck wechseln Sie zwischen den Modi hin und her und können Ihre Probe so intuitiv analysieren.

Nehmen Sie ein FT-IR-Spektrum auf, wählen Sie die interessanten Wellenlängen aus, die Sie mit QCL untersuchen möchten, und erstellen Sie in Sekundenschnelle atemberaubende chemische Bilder.

Dieser völlig neue Ansatz der FT-IR- und Infrarot-Laserbildgebung gibt Anwendern, Forschern und Wissenschaftlern endlich ein Werkzeug an die Hand, mit dem Sie neue Anwendungen zu entwickeln, aber auch etablierte und bewährte Methoden verbessern können.

Ein echtes QCL-Mikroskop mit außergewöhnlicher Leistung

Das HYPERION II bietet kompromisslose QCL-Mikroskopie in einem hochmodernen FT-IR-Mikroskop. Genauer gesagt haben wir sogar eine eine neuartige Kohärenzreduktionstechnologie entwickelt und patentiert, um eine beispiellose IR-Laserbildgebung zu ermöglichen - ohne digitale Nachbearbeitung.

Zur Veranschaulichung: Im klassischen FT-IR spielt räumliche Kohärenz keine Rolle. Bei IR-mikroskopischen Messungen mit einer QCL treten jedoch unweigerlich räumliche Kohärenzphänomene auf. Diese Fransen und Flecken in IR-Bildern und Spektren gelten im Allgemeinen als extrem schädlich für die chemische Bildgebung (siehe rechts; DOI: 10.1002/jbio.201800015).

In solchen Fällen ist es tatsächlich nicht trivial, die chemischen Informationen der Probe von der physikalischen Information zu trennen, die die Phasenbeziehung der gestreuten Photonen beschreibt. Das HYPERION II adressiert dieses Problem pragmatisch und löst es durch intelligentes Hardware-Design.

Es eliminiert räumliche Kohärenz an der Wurzel und ermöglicht die Erfassung artefaktfreier chemischer Bildgebungsdaten.

FT-IR- und QCL-Spektroskopie im Vergleich

Bevor man sich an einen Vergleich beider Techniken macht, muss man wissen, dass beide Techniken ähnliche Aufgaben nicht gleich gut durchführen und FT-IR nicht einfach durch Infrarotlaser Mikroskopie ersetzt werden kann. Denn: FT-IR- und Infrarot-Laserbildgebung haben jeweils einzigartige Vorteile und nur eine Kombination aus beidem kann die besten Ergebnisse erzielen, ähnlich wie bei IR- und Raman-Mikroskopie.

Außerdem ist uns klar, dass die meisten Anwender und Wissenschaftler die Universalität von FT-IR nicht missen möchten. Ehrlich gesagt, mag es niemand nur auf eine einzige, hochmoderne Technik ohne Bezugspunkt beschränkt zu sein. Glücklicherweise ist das HYPERION II beides. Ein außergewöhnliches FT-IR-Bildgebungsmikroskop und ein ehrgeiziges QCL-Mikroskop.

Diese Dualität ist zentral für das HYPERION II. Dort, wo die QCL-Technologie Daten signifikant schneller beim gleichen Signal zu Rauschen aufzeichnet, ist sie immer noch auf einen kleinen Bereich des MIR beschränkt. FT-IR jedoch löst genau diese Beschränkung auf. Auch hier bleiben wir dem Konzept des HYPERION II treu. Sie haben die Wahl. Sie haben die volle Kontrolle.

QCL-IR-Bildgebungsmessungen von Polystyrolperlen. Links: Laserbildgebung im mittleren Infrarotbereich mit voller Kohärenz. Rechts: Laserbildgebung im mittleren Infrarotbereich mit reduzierter Kohärenz. Quelle: Arthur Schönhals, Niels Kröger-Lui, Annemarie Pucci, Wolfgang Petrich; On the role of interference in laser-based mid-infrared widefield microspectroscopy, Journal of Biophotonics, 2018, Volume 11, Issue 7, DOI: 10.1002/jbio.201800015.


 

Platzieren einer Gewebeprobe unter dem Infrarot-Lasermikroskop HYPERION II

Anwendungen

IR-Mikroskopie-Anwendungen (FPA, MCT, QCL)

Biologische Gewebeanalyse

Das Potenzial der QCL-Technologie für Life Science ist enorm. Dieser Mikrotomschnitt eines Mandelgewebes wurde analysiert, indem das IR-Laserbild auf die visuellen Daten überlagert wurde. Klar zeichnen Sich die verschiedenen Bestandteile ab.

Materialwissenschaft

Ir-Bildgebung macht es einfach, mehrschichtige Strukturen zu analysieren. Dieser mehrschichtige Lackchip wurde mit hochauflösender ATR-Bildgebung untersucht, um die Ursache eines Autounfalls zu bestimmen.

Arzneimittelentwicklung

Die Bestimmung der Inhaltsstoffe einer Mischung war noch nie so einfach. In diesem Fall wurde ein pharmazeutisches Pellet auf Verunreinigungen analysiert. Die Verunreinigung (rot) hebt sich deutlich von der API-Matrix (blau) ab.

Geologie und Mineralogie

Infrarot-Laserbildgebung bewertet Mineralien und geochemische Eigenschaften. Das Beispiel zeigt die Differenzierung von Oxidmineralien anhand ihrer Reflexionseigenschaften. Hier überzeugt der QCL auf ganzer Linie.

Forensische Wissenschaften

Die IR-Mikroskopie ist ein hervorragendes Werkzeug für die forensische Wissenschaft. In diesem Fall wurden Fasern untersucht, um eindeutige Beweise für ihre Herkunft zu erhalten. Schneidenblenden sorgen für eine optimale spektrale Qualität.

Mikroplastik-Analyse

FT-IR-Bildgebung ist der Goldstandard in der Mikroplastikanalyse, aber die IR-Laserbildgebung holt auf. Die Software liefert automatisierte Mikroplastikanalysen, einschließlich Partikelberichten und Statistiken.

Accessories

Mehr Informationen

Literaturraum

Erfahren Sie mehr über unsere FT-IR Mikroskope und Lösungen, indem Sie verwandte Literatur herunterladen.